DE1217486B

DE1217486B - Schutzschaltung fuer einen Einphasen-Elektromotor

Info

Publication number: DE1217486B
Application number: DED39071A
Authority: DE
Inventors: Holger Vilhelm Vind
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1962-06-02
Filing date: 1962-06-02
Publication date: 1966-05-26

Description

Schutzschaltung für einen Einphasen-Elektromotor Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Einphasen-Elektromotor mit in Parallelzweigen angeordneter Lauf- und Anlaufwicklung, einem stromabhängigen Startrelais, dessen Spule im Laufwicklungsparal'lelzweig und dessen Kontakte im Anlaufwicklungsparallelzweig liegen, und einem den Anlaufvorgang überwachenden Schutzschalter.
Die Aufgabe eines solchen Schutzschalters ist es, den Motorstrom zu unterbrechen, wenn aus irgendeinem Grunde das Anlaufen nicht ordnungsgemäß erfolgt. Dieser Aufgabe wurden die Schutzschalter bisher gerecht, indem ihr Unterbrecherkontakt in der einen Hauptzuleitung des Motors angeordnet war. Normalerweise müssen derartige Schutzschalter den gesamten Motorstrom unterbrechen. Man benötigte daher relativ große Unterbrecherkontakte, weil bei der häufigsten Gefährdung, nämlich einem Blockieren des Rotors, ein sehr großer Motorstrom unterbrochen werden mußte. Er beträgt bei üblichen Konstruktionen etwa das Doppelte des Kurzschlußstromes in der Laufwicklung.
Es ist auch schon eine Konstruktion bekanntgeworden, bei der der Schutzschalter lediglich den Laufwicklungsstrom abzuschalten hat, weil bereits vorher mit Hilfe eines zweiten Schutzschalters das Startrelais entregt und damit der Anlaufwicklungsstrom unterbrochen worden ist. Hierzu benötigt man aber eine zweite Wicklung auf dem Startrelais, einenzweiten Schutzschalter und eine genaue Abstimmung zwischen den Ansprechdaten der beiden Schutzschalter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gleiche Ziel, nämlich das stufenweise Abschalten des Motorstromes, auf wesentlich einfachere Weise zu erreichen.
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Schutzschalterkontakte im Laufwicklungsparallelzweig in Reihe mit der Startrelaisspule liegen.
Beim Ansprechen des Schutzschalters wird lediglich der Laufwicklungsstrom unterbrochen, also maximal der Kurzschlußstrom in der Laufwicklung. Im gleichen Augenblick wird aber auch die Startrelaisspule nicht mehr mit Strom versorgt, das Startrelais fällt ab und öffnet den Stromkreis zur Anlaufwicklung. Die Unterbrecherkontakte des Startrelais sind von vornherein für den Strom der Laufwicklung ausgelegt. Obgleich der Schutzschalter nur einen Teil des Motorstromes unterbrechen mußte, ist trotzdem nunmehr der gesamte Motorstrom abgeschaltet. Es ist zu beachten, daß dieser Effekt lediglich durch eine neuartige Zuordnung der an sich bekannten und sonst auch benötigten Schaltungselemente, nämlich des üblichen Startrelais und eines einzigen Schutzschalters, erreicht wird.
Es ist ferner bekannt, in den Verzweigungspunkt der beiden Parallelzweige einen Bimetallschalter mit zwei Kontaktstrecken zu legen, die gemeinsam geöffnet werden. Bei dieser Anordnung wird zwar die Lauf- und Anlaufwicklung eines Einphasenmotors getrennt voneinander abgeschaltet. An dem der gemeinsamen Zuleitung zugeordneten Kontakt muß jedoch der gesamte Motorstrom geschaltet werden.
Als Schutzschalter kommen die verschiedensten bekannten Systeme in Frage, gleichgültig, von welcher Größe sie gesteuert werden. Es gibt Schutzschalter, die nach einer vorbestimmten Zeit ansprechen, solche, die auf die Stromwärme des Anlaufwicklungsstromes ansprechen usw. Ziel ist es in jedem Fall, eine Überhitzung der Wicklungen und hierbei vor allem der sich schnell erwärmenden Anlaufwicklung zu verhindern. Es empfiehlt sich daher, einen an sich bekannten thermischen Schutzschalter so zu verwenden, daß er bei übertemperatur der Anlaufwicklung den Parallelzweig der Laufwicklung öffnet. Vorzugsweise kann das temperaturempfindliche Glied des thermischen Schutzschalters unmittelbar in die Anlaufwicklung eingebaut sein.
Gerade dies war aber bisher mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da die in die Wicklung einzubauenden Thermostatschalter relativ klein sind und daher den gesamten Motorstrom nicht schalten können. Man benutzte daher, sofern man sie überhaupt verwendete, besondere Relais, deren Spulenstrom vom Thermostatschalter unterbrochen wurde. Eine direkte Abschaltung ist aber möglich, wenn man die .erfindungsgemäße Schaltung wählt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der schematisch ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung veranschaulicht ist.
Der Einphasenmotor 1 besitzt in einem ersten Parallelzweig 2 die Laufwicklung 3 und in einem zweiten Parallelzweig 4 die Anlaufwicklung 5. Der Motor wird über den Hauptschalter 6 an Spannung gelegt. Der Kontaktsatz 7 des Startrelais 8 liegt wie üblich in Reihe mit der Anlaufwicklung 5. Die Spule 9 des Startrelais ist in den Parallelzweig 2 in Reihe mit der Laufwicklung 3 geschaltet. Die Anlaufwicklung 5 und die Laufwicklung 3 werden gemeinsam durch den thermischen Schutzschalter 10 überwacht, dessen temperaturempfindliches Glied 11 direkt in die Anlaufwicklung eingebaut ist, wobei aber durch Wärmeleitung auch eine Temperaturbeeinflussung durch die Laufwicklung 3 erfolgt. Der Unterbrecherkontakt 12 des Schutzschalters ist in Reihe mit der Spule 9 in den Parallelzweig 2 gelegt.
Wenn bei Stillstand des Motors der Hauptschalter 6 eingelegt wird, fließt sofort Strom über den ersten Parallelzweig 2 mit der Laufwicklung 3. Die Spule 9 zieht den Kontakt 7 an, so daß auch die Anlaufwicklung 5 im zweiten Parallelzweig 4 Strom erhält. Im Normalfall läuft nun der Motor hoch. Sobald der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht hat und daher der Strom in der Laufwicklung 3 unter einen bestimmten Wert abgesunken ist, vermag das Relais 8 den Kontakt 7 nicht mehr geschlossen zu halten. Der Motor läuft nun mit abgeschalteter Anlaufwicklung 5 weiter.
Wenn jedoch der Rotor des Motors 1 blockiert ist, fließt fortwährend in der Laufwicklung 3 der Kurzschlußstrom und in der Anlaufwicklung 5 ein annähernd gleicher Startstrom. Die dünndrähtige Anlaufwicklung, die sich schneller erwärmt, erreicht sehr bald den oberen Temperaturgrenzwert. In diesem Augenblick spricht der thermische Motorschutzschalter 10 an und öffnet den Unterbrecherkontakt 12. Damit ist die Laufwicklung 3 abgeschaltet. Da durch die Spule 9 kein Strom mehr fließt, öffnet nunmehr der Kontakt 7. Damit ist auch die Anlaufwicklung 5 abgeschaltet.
Sollte sich bei laufendem Motor aus irgendeinem Grund eine Überhitzung der Laufwicklung 3 einstellen, spricht ebenfalls der Motorschutzschalter 10 an und öffnet den Kontakt 12. Da das Startrelais bereits offen war, ist mit der Betätigung des Kontaktes 12 der gesamte Motorstrom wiederum unterbrochen.

Claims

Patentansprüche: 1. Schutzschaltung für einen Einphasen-Elektromotor mit in Parallelzweigen angeordneter Lauf- und Anlaufwicklung, einem stromabhängigen Startrelais, dessen Spule im Laufwicklungs= parallelzweig und dessen Kontakte ini Anlaufwicklungsparallelzweig liegen, und einem den Anlaufvorgang überwachenden Schutzschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschalterkontakte (12) im Laufwicklungsparallelzweig (2) in Reihe mit der Startrelaisspule (9) liegen.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen thermischen Schutzschalter (10), der bei Übertemperatur der Anlaufwicklung (5) den Parallelzweig der Laufwicklung (3) öffnet.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindliche Glied (11) des thermischen Schutzschalters (10) unmittelbar in die Anlaufwicklung (5) eingebaut ist.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Schutzschal-' ter (10) sowohl bei Übertemperatur der Anlaufwicklung (5) als auch bei Übertemperatur der Laufwicklung (3) den Parallelzweig der Laufwicklung (3) öffnet. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 700 258; USA.-Patentschriften Nr. 2 728 883, 2 808 555.